糞肥替代化肥對蘋果生物學性狀和產量的影響

趙會玉，單慶繞，盧俊媛，王勁松，顧朝令，張亞東

（曲靖市土壤肥料工作站，云南 麒麟 655000）

當前中國畜禽糞污年產生量約38 億t，而僅曲靖市2021 年畜禽糞污年均產生量就達3000 萬t 以上（其中固體糞便750 萬t、液體污水2250 萬t），這已經成為農業面源污染的重要來源。因此，將“糞污”變“糞肥”，實行糞肥科學還田，替代部分化肥，減少農業面源污染，助力農業綠色低碳高質量發展具有十分重要的意義。國內有研究表明，豬糞肥施用可以提高玉米產量，一定程度上增加玉米氮磷含量，有效改良土壤，提高土壤肥力[1-3]；長期等氮量豬糞、沼液替代化肥有助于改善稻米食味品質[4]；豬糞有機肥部分替代化肥可提高油麥菜的產量、品質和氮磷利用率[5]；雞糞堆肥施用于小白菜能夠替代部分化肥，且具有增產作用[6]。目前，糞肥還田對果樹的生物學性狀和產量的影響鮮有報道。因此，文章通過研究糞肥還田對蘋果的生物學性狀和產量、產值的影響，進一步明確糞肥替代化肥的最佳數量和比例，為果樹施用糞肥替代化肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地塊位于曲靖市麒麟區瀟湘街道的麒麟區瀟湘清脆蘋果種植園。

供試地點海拔1950 m，年降雨量1000 mm，年平均氣溫10.8 ℃，試驗地土壤為紅壤，質地中壤，肥力中等。該片區蘋果種植面積66.67 hm2。試驗地土壤養分情況見表1。

表1 試驗地土壤養分

1.2 供試材料

供試作物為蘋果，品種為紅富士。

糞肥：為豬干糞加工生產的固體糞肥，經檢驗其有機質含量18.75%，純N 含量1.03%，純P2O5含量2.08%，純K2O 含量1.78%，單價按照0.30 元·kg-1計算。復合肥：云南云田肥業有限公司生產的復合肥料，總養分≥45%（N∶P2O5∶K2O = 15∶15∶15，硫酸鉀型），市場價按3.50 元·kg-1計入。氮肥：云南云維集團生產的尿素，純N 含量≥46.40%，單價按照2.80 元·kg-1計算。磷肥：云南安寧祥豐磷肥廠生產的普鈣，純P2O5含量≥16.00%，單價按照0.90 元·kg-1計算。鉀肥：青海格爾木富爾農資銷售有限公司的硫酸鉀，純K2O 含量≥50.00%，單價按照4.00 元·kg-1計算。

1.3 試驗設計

試驗設5 個處理，每個處理3 次重復。處理1（CK），空白對照（不施任何肥料）；處理2，常規施肥；處理3，單施化肥；處理4，氮肥按照糞肥氮含量進行15%的氮替代，磷鉀替代量根據有機肥中磷鉀含量進行替代；處理5，氮肥按照糞肥氮含量進行30%的氮替代，磷鉀替代量根據有機肥中磷鉀含量進行替代。試驗選擇該蘋果園中樹冠大小基本一樣、長勢均勻的90 株蘋果樹，將其劃為15 個小區，每小區6 株。蘋果樹種植規格為4.0 m × 2.0 m，每小區面積48 m2，種植720 株·hm-2。

試驗中除施肥外其他農事操作相同。

施肥方法均采用在蘋果株周邊沿樹冠進行環狀施肥，將肥料混合后深埋于30 cm 土層處。施肥量見表2。

表2 不同處理肥料用量

1.4 試驗方法

試驗于2021 年10 月18 日開始進行，2022 年9月15 日果實采收后結束。田間農事操作各處理間無差別，施肥、灌水、中耕除草、病蟲害防治均按照當地農戶常規管理方法進行。根據當地種植習慣，蘋果在果實膨大過程中要進行疏果，一般每株果樹留果100～110 個。常規施肥全生育期共施肥3 次，2021 年10 月18 日施基肥1 次，2022 年1 月23 日施萌芽肥1 次，2022 年6 月20 日施膨果肥1 次。試驗周期332 d。

病蟲害防治：全年噴藥10 次。主要防治炭疽病、輪紋病、斑點落葉病、紅蜘蛛、蚜蟲、食心蟲、潛葉蛾等，施用多菌靈、福美雙、嘧霉胺、吡蟲啉、阿克白、代森錳鋅、波爾多液等藥物。

全生育期無重大災害性天氣發生。

1.5 數據統計與分析

2022 年8 月18 日在每個小區選擇果樹3 株進行調查，分別在東西南北中5 個方向各選取50 個葉片測量顏色、橫徑、縱徑。9 月20 日進行枝條重量、長度調查，每株調查枝條20 根，分別在東西南北中5 個方向各選取測量春梢和秋梢4 根重量、長度。9 月1 日在蘋果達到完全成熟后，進行果實調查和取樣，每株采樣調查25 個無病蟲害、無碰傷、無針刺的果實，分別在東西南北中5 個方向各選取果實5 個進行果實可溶性固形物、果實硬度、果實可滴定酸、果實維生素C 含量、果實著色、果實橫徑、縱徑、單果重測量和檢測。2022年9 月2 日和12 日分別進行蘋果實收測產。

2 結果與分析

2.1 不同處理對蘋果生育期的影響

從表3 可見，施用有機肥（處理4、處理5）與純施用化肥（處理2、處理3）相比，蘋果的生育期無明顯變化。

表3 不同處理對蘋果生育期的影響

2.2 不同處理對蘋果枝葉主要生物學性狀的影響

從表4 可見，施用糞肥（處理4、處理5）與單施化肥（處理3）相比，蘋果的主要生物學性狀有一定改善。葉片顏色處理1（CK）稍淺，處理2-處理5 較處理1（CK）明顯偏綠。葉片縱徑處理1（CK）最短，為7.30 cm，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加0.35、0.48、0.51、0.52 cm，增4.84%、6.58%、6.99%、7.13%；處理5葉片縱徑最長，為7.82 cm。葉片橫徑處理1（CK）最窄，為3.94 cm，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加0.20、0.23、0.24、0.26 cm，增5.00%、5.84%、6.18%、6.52%；處理5 葉片橫徑最寬，為4.19 cm。春梢長度處理1（CK）最短，為30.34 cm，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加4.59、6.65、7.37、7.63 cm，增15.12%、21.93%、24.30%、25.16%；處理5 春梢長度最長，為37.97 cm。秋梢長度處理1（CK）最短，為6.94 cm，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加3.22、3.91、4.07、4.14 cm，增46.40%、56.34%、58.69%、59.70%；處理5秋梢長度最長，為11.08 cm。枝條重量處理1（CK）最輕，為426.93 g，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加 115.18、129.09、133.08、136.73 g，增 26.98% 、30.24%、31.34%、32.03%；處理5 枝條重量最重，為563.65 g。

表4 不同處理對蘋果枝葉主要生物學性狀的影響

2.3 不同處理對蘋果果實主要經濟性狀的影響

從表5 可見，果實著色處理1（CK）較差，著色面積肉眼觀察在60%以上。處理2-處理5 著色較好，著色面積在75%以上。果實縱徑處理1 （CK） 最短，為6.46 cm，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加1.16、1.35、1.38、1.45 cm，增18.01% 、20.85% 、21.41% 、22.50%；處理5 果實縱徑最長，為7.91 cm。果實橫徑處理1（CK）最短，為5.14 cm，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加0.74、0.87、0.91、0.91 cm，增14.46%、16.86%、17.77%、17.70%；處理5 果實橫徑最長，為6.05 cm。單果重處理1（CK）最輕，為198.29 g，處理2-處理5 較處理1（CK）分別增加64.04、71.48、75.66、77.44 g，增32.30%、36.05%、38.16%、39.05%；處理5單果重最重，為275.73 g。

表5 不同處理對蘋果果實主要經濟性狀的影響

2.4 不同處理產量結果分析

從表6 可見，施用有機肥的處理蘋果產量增加。產量處理1（CK）最低，為49311.90 kg·hm-2；處理2-處理5 比處理1 （CK） 顯著增加19470.15、20308.50、21246.75、20443.50 kg·hm-2，增幅分別為39.48%、41.18% 、43.09% 、41.46% ；處理4 產量最高，為70558.65 kg·hm-2。

表6 不同處理小區實收產量

2.5 不同處理對作物產值的影響及效益分析

從表7 可見，按各處理施用肥料折算肥料投入，處理1（CK）為0.00 元·hm-2，處理2 為22350.00 元·hm-2，處理3 為14857.20 元·hm-2，處理4 為14621.70元·hm-2，處理5 為14410.95 元·hm-2。各處理產量按蘋果4.00 元·kg-1折算產值。處理2-處理5 與處理1（CK） 比較，新增產值分別為77880.45、81233.70、84987.15、81773.70 元·hm-2；凈增收益分別為55530.45、66376.50、70365.30、67362.90 元·hm-2；新增產投比分別為2.48∶1、4.47∶1、4.81∶1、4.67∶1。說明施用有機肥有利于提高蘋果產值和效益，但隨著有機肥用量的加大，效益逐漸減少。

表7 不同處理產值和經濟效益分析

3 結論與討論

從試驗結果看，施用糞肥的處理與單施化肥的處理相比，可改善蘋果的生物學性狀；周曉天等[7]研究表明，100%豬糞處理茶葉品質提高幅度最大，土壤肥力效果也最佳。因此提高糞肥等有機肥施用比例、減少化肥施用量，是培肥菜園土壤，改善茶葉品質的最有效途徑。

本試驗結果表明，固體糞肥還田可以部分替代化肥，減少化肥施用量，達到節本增效的目的，這也與李圓賓等[8]、張文學等[9]的研究結果一致。此外，張克強等[10]以固體糞肥和液體糞肥為主要研究對象，闡明了糞肥還田顯著提高農田土壤有機質和氮磷養分含量。因此，把禽畜養殖糞污資源加工生產為合格糞肥，進行還田利用，可促進禽畜糞污資源化利用，有效改良土壤，促進農業綠色種養循環。本次試驗結果，可在當地蘋果種植中大面積推廣運用。